Los sistemas Bag-in-Bag-out (BIBO) son herramientas de contención críticas en la fabricación de productos farmacéuticos, instalaciones nucleares y laboratorios de alta contención. Cuando estos sistemas fallan, las operaciones se detienen, los calendarios se retrasan y surgen problemas normativos. Esta guía de resolución de problemas aborda los modos de fallo más frecuentes durante la puesta en servicio, la cualificación y el funcionamiento rutinario de los sistemas de filtración BIBO.

Ámbito Nota: Esta guía sirve de apoyo a la planificación de ingeniería y no sustituye a los PNT específicos del emplazamiento, las evaluaciones de riesgos ni los requisitos reglamentarios. Los parámetros críticos deben confirmarse mediante protocolos de cualificación aprobados.

Planificación previa a la instalación

Requisitos de trazado y acceso

La mayoría de los problemas de resolución de problemas de BIBO se derivan de una planificación inadecuada durante la fase de diseño. Los espacios de servicio mínimos deben incluir un espacio de trabajo frontal ≥ 1,5 m, un espacio lateral ≥ 0,6 m y un espacio superior ≥ 0,6 m para la manipulación de bolsas y el acceso a herramientas. La anchura del pasillo de salida de residuos debe ser ≥ 1,2 m sin cruzar pendientes más limpias.

Nota del caso: Durante un proyecto farmacéutico de 2023 en Alemania, una altura libre inadecuada impidió la manipulación correcta de las bolsas durante la cualificación. El espacio de 0,4 m obligó a modificar las instalaciones, lo que retrasó la validación seis semanas. La verificación del flujo de aire posterior a la modificación confirmó que se mantenían los parámetros de diseño.

Servicios públicos y calidad de la energía

La calidad de la energía afecta directamente a la fiabilidad del sistema BIBO. La distorsión armónica puede provocar un comportamiento errático de los controles, especialmente en los sistemas de ventiladores accionados por VFD. Si la distorsión armónica afecta a los controles, especifique el aislamiento o filtrado y vuelva a realizar las pruebas de acuerdo con las especificaciones del fabricante.

Los requisitos esenciales de los servicios públicos incluyen:

• Circuitos eléctricos dedicados con transformadores de aislamiento cuando se especifique
• Calidad del aire comprimido según las normas ISA-7.0.01 para actuadores neumáticos
• Sellar los circuitos de alimentación del calefactor con protección contra fallos a tierra
• Conexiones eléctricas de emergencia para sistemas de seguridad

Manipulación de residuos y planificación de cambios

Los cálculos de frecuencia de cambio de filtros deben tener en cuenta las condiciones de carga reales, no los valores de diseño teóricos. Documentar la clasificación de los residuos, los requisitos de embalaje y las vías de eliminación durante el diseño. Muchas instalaciones subestiman el volumen y la clasificación de los residuos de filtros usados, lo que provoca cuellos de botella en el almacenamiento y la eliminación.

Instalación y puesta en marcha

Soporte estructural y sellado

El soporte de la carcasa BIBO debe verificarse con un factor de seguridad ≥ 1,5, incluidas las cargas dinámicas derivadas del funcionamiento del ventilador y la carga del filtro. La continuidad de la junta requiere una inspección visual y una prueba funcional antes de la puesta en marcha del sistema.

Los fallos de sellado más comunes son:

• Compresión inadecuada de la junta debido a superficies de sellado deformadas.
• Selección incorrecta del material de la junta para los ciclos de temperatura
• Superficies de sellado dañadas por una manipulación incorrecta durante la instalación

Integración de conductos y puertos de prueba

Las conexiones de conductos estancas son esenciales para mantener la presión negativa de la carcasa. La fabricación de los conductos y las pruebas de estanqueidad deben seguir las prácticas SMACNA/ASHRAE a menos que se especifique una construcción soldada sin fugas. Deben instalarse puertos de prueba aguas arriba y aguas abajo para las pruebas PAO/DEHS y la medición de la presión diferencial.

Especificación crítica: La presión estática de la carcasa de BIBO suele mantenerse entre -250 y -500 Pa para garantizar la estanqueidad hacia el interior. Los valores de consigna reales deben validarse en función del diseño específico de la unidad y los requisitos de caudal de aire.

Integración de controles y BMS

La integración de sistemas de control requiere una verificación exhaustiva de la IoT y pruebas funcionales. Entre los puntos de control esenciales se incluyen:

• Presión estática de la carcasa con consignas de alarma
• Presión diferencial HEPA aguas arriba/aguas abajo
• Presión diferencial en la sala (normalmente 10-30 Pa entre las zonas más limpias y las menos limpias)
• Estado del ventilador/VFD y posiciones de las compuertas
• Enclavamientos de puerta/puerto y permisos de modo de cambio de bolsa

Los cambios en el sistema de control se gestionan según las directrices GAMP para la evaluación de la categoría y el impacto, y se conservan pruebas documentadas de IQ/OQ.

Optimización del rendimiento y diagnóstico

Solución de problemas de control de la presión

La inestabilidad de la presión de la carcasa es el problema operativo más común de BIBO. Las causas principales suelen ser:

• Ajuste inadecuado del bucle de control
• Amortiguadores subdimensionados o sobredimensionados
• Fugas en conductos que superan los supuestos de diseño
• Interferencia entre el control de la presión ambiente y el control de la carcasa BIBO

Enfoque diagnóstico: Mida los caudales de aire reales y compárelos con los valores de diseño. La presión diferencial del filtro HEPA para filtros limpios suele oscilar entre 250 y 450 Pa al caudal nominal, con un umbral de fin de vida útil a menudo de 600-1000 Pa. Ajuste la prealarma a 80-90% del valor de fin de vida útil.

Verificación y equilibrio del flujo de aire

La presión en el local y en la carcasa debe mantenerse dentro de los valores de consigna en condiciones de carga variables. El caudal de aire debe estar dentro del diseño ± 10% a menos que se justifique lo contrario mediante una evaluación de riesgos. Utilizar instrumentos calibrados con certificados de calibración ISO 17025.

Rendimiento del filtro y pruebas de estanqueidad

Las pruebas de estanqueidad se realizarán según los métodos de escaneo de filtros instalados a los que se hace referencia en ISO 14644-3 y EN 1822 para el grado HEPA especificado. Los filtros H13 requieren una eficacia ≥ 99,95% a MPPS, mientras que los filtros H14 requieren una eficacia ≥ 99,995%.

Protocolo de pruebas: Llevar a cabo la prueba de aerosoles aguas arriba con exploración aguas abajo utilizando fotómetros calibrados para el aerosol de prueba específico. Documentar la velocidad de escaneado, la distancia de la sonda y los criterios de aceptación antes de iniciar la prueba.

Fallos operativos comunes

Mal funcionamiento del sistema de sellado

Los sistemas de junta de gel y junta neumática requieren enfoques específicos para la resolución de problemas:

Problemas con el sello de gel:

• Volumen de gel insuficiente o consistencia de gel degradada
• Fallo del elemento calefactor que impide la correcta fluidez del gel
• La deriva del sensor de temperatura afecta a la precisión del control

Problemas con las juntas neumáticas:

• Problemas de calidad del aire que provocan el mal funcionamiento del actuador
• Desviación del regulador de presión que afecta a la fuerza de sellado
• Degradación de la membrana o la junta tórica de los actuadores

Fallos del sistema de enclavamiento

Los fallos de los enclavamientos de seguridad pueden impedir el funcionamiento normal o crear condiciones inseguras. Verifique la lógica del enclavamiento mediante pruebas presenciadas:

• Interruptores de posición de puertas y cerraduras magnéticas
• Alarmas diferenciales de presión y secuencias de apagado del ventilador
• Integración de alarma de incendios y modos de ventilación de emergencia
• Funciones de anulación manual e interruptores de llave

Lista de comprobación de los criterios de aceptación

Verificación mecánica

• [ ] Capacidad de soporte verificada con factor de seguridad ≥ 1,5
• [ ] Continuidad de la junta confirmada mediante pruebas visuales y funcionales
• [ ] Conexiones de conductos estancas según clase especificada
• [ ] Las distancias de acceso cumplen los requisitos mínimos

Electricidad y controles

• [ ] Comprobación IO completada con verificación presenciada
• [ ] Lógica de alarma comprobada, incluidas las funciones de enclavamiento y reinicio.
• [ ] Funcionamiento en estado seguro confirmado durante la simulación de pérdida de potencia
• [ ] Registro de eventos funcional con registros de fecha y hora

Pruebas de rendimiento

• [ ] Presión de la carcasa dentro del intervalo de -250 a -500 Pa (o según diseño)
• [ ] Diferencial de presión ambiente 10-30 Pa (o según diseño)
• [ ] Caudales de aire dentro del diseño ± 10%
• [ ] La eficiencia HEPA cumple la especificación H13/H14

Preparación operativa

• [ ] Demostración satisfactoria del procedimiento de entrada y salida de bolsas
• [ ] Los operarios demuestran competencia en los PNT
• [ ] Piezas de repuesto escalonadas según el plan de mantenimiento
• [ ] Documentación completa para la cualificación

Mantenimiento y fiabilidad

Cadencia del mantenimiento preventivo

Tareas mensuales:

• Comprobación del funcionamiento de los calentadores y actuadores de las juntas
• Verificación del sistema de enclavamiento
• Inspección visual de juntas y superficies de sellado

Tareas trimestrales:

• Cambio de bolsa en seco con filtros no contaminados
• Verificación de la calibración del sensor de presión
• Copia de seguridad de la lógica de control y revisión de la documentación

Tareas anuales:

• Calibración completa de la instrumentación
• Pruebas exhaustivas de enclavamiento
• Evaluación de la carga de los filtros y planificación de su sustitución

Estrategia de piezas de recambio

Las piezas de repuesto críticas deben incluir componentes del sistema de sellado, sensores de presión y módulos del sistema de control. Los plazos de entrega de componentes especializados pueden superar las 12 semanas, sobre todo en el caso de sistemas configurados a medida.

Preguntas frecuentes

P: ¿Qué hace que la presión de la carcasa BIBO fluctúe durante el funcionamiento?
R: Las causas típicas son la inestabilidad del lazo de control, las fugas en los conductos o las interferencias de los sistemas de control de la presión ambiente. Verifique los parámetros de ajuste del control y mida los índices de fuga reales en comparación con los supuestos de diseño.

P: ¿Con qué frecuencia deben sustituirse los filtros HEPA en los sistemas BIBO?
R: Los intervalos de sustitución dependen de las condiciones de carga y de las tendencias de la presión diferencial. Supervise continuamente la presión diferencial; sustitúyala cuando se aproxime al 80-90% umbral de fin de vida útil o según los procedimientos de mantenimiento validados.

P: ¿Qué documentación se necesita para obtener la cualificación farmacéutica BIBO?
R: Protocolos IQ/OQ siguiendo las directrices GAMP 5, incluidas las especificaciones de los equipos, los certificados de calibración, los resultados de las pruebas funcionales y los registros de formación de los operarios. Mantener la documentación de control de cambios para cualquier modificación.

P: ¿Pueden funcionar los sistemas BIBO durante los cortes de electricidad?
R: Las conexiones de alimentación de emergencia pueden ser necesarias para las funciones de seguridad. El funcionamiento a prueba de fallos debe validarse durante la puesta en servicio, con procedimientos documentados de apagado seguro en caso de pérdida prolongada de energía.

Cumplimiento y normativa

Los sistemas BIBO en la fabricación farmacéutica deben cumplir los requisitos de las GMP, incluido el control de la contaminación, la documentación de cualificación y las normas de integridad de los datos. El anexo 1 de las GMP de la UE ofrece orientaciones específicas para entornos de fabricación estériles.

Los protocolos de validación deben demostrar un rendimiento constante en las peores condiciones, incluida la carga máxima del filtro y los escenarios de flujo de aire mínimo. Los procedimientos de control de cambios deben abordar tanto las modificaciones de hardware como las actualizaciones de software de los sistemas de control.

La verificación periódica del rendimiento garantiza el cumplimiento continuado de los parámetros validados. Las tendencias de los indicadores clave de rendimiento ayudan a predecir las necesidades de mantenimiento y evitan fallos inesperados durante operaciones críticas.

Cuando se planifican, instalan y mantienen correctamente, los sistemas BIBO proporcionan una contención fiable para los procesos de fabricación de alto riesgo. El éxito depende de un conocimiento profundo de los requisitos del sistema, de unas prácticas de instalación adecuadas y de una ejecución disciplinada del mantenimiento. Cada escenario de resolución de problemas ofrece oportunidades de aprendizaje que mejoran la fiabilidad general del sistema y la confianza operativa.